Исследование процесса циклического концентрирования вишневого сока вымораживанием

Аннотация
Исследованы основные закономерности процесса концентрирования вишневого сока способом вымораживания. Установлено, что к основным факторам, влияющими на процесс вымораживания, относится температура кипения (–17 оС) хладагента в испарителе вымораживающей установки, площадь поверхности теплообменных элементов, отнесенной к единице полезного объема аппарата, расхода сока, подаваемого в аппарат и начальное содержания сухих веществ в исходном соке (~12,0 %). Показано, что с уменьшением температуры кипения хладагента в испарителе вымораживающей установки удельное количество вымороженного льда монотонно увеличивается, вследствие перехода значительного количества свободной воды в твердую фазу из-за высоких значений температурного напора между циркулирующим соком и теплообменной поверхностью установки. Изменение величины удельного количества вымороженного льда от расхода вишневого сока (2·10–5 м3/с) и начального содержания сухих веществ (12,4 % ) в нем, носит выраженный нелинейный характер. Установлено, что при увеличении удельной площади поверхности теплообменных элементов удельные затраты энергии на вымораживание 1 кг льда прямо пропорционально повышаются, достигая максимальной величины при максимальной удельной площади поверхности теплообменных элементов f = 127 м2/м3. Выявлено, что наибольшие затраты энергии требуются на вымораживание сока с минимальным начальным содержанием сухих веществ. Полученные сведения будут весьма полезны при оценке и прогнозировании как режимов вымораживания вишневого сока с различным содержанием сухих веществ, так и затрат энергии на проведение тепловой обработки процесса концентрирования.